解答つき軸のねじりワークシート

無料で印刷できる軸のねじりのワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
N = 1200 rpmT = ?

モータが 1200 rpm で回転する軸に 11 kW を供給する。軸のトルク T を求めよ。

P = 11 kWN = 1200 rpm
T = N·m
2.やさしい
do​ = 75, di​ = 60 mmT = 1500 N·m

外径 75 mm、内径 60 mm の中空丸軸がトルク 1500 N·m を受ける。最大せん断応力 τmax を求めよ。

T = 1500 N·mdo = 75 mmdi = 60 mm
τmax = MPa
3.ふつう
d = ?T = 250 N·mL = 0.8 m

長さ 0.8 m の黄銅製の中実軸がトルク 250 N·m を受ける。両端間のねじれ角は 1.5° を超えてはならない。この制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

T = 250 N·mL = 0.8 mG = 39 GPaφallow = 1.5°
d = mm
4.ふつう
T = 200 N·md = 30 mmL = 0.5 mφ = ?

鋼製の中実軸が壁に固定され、自由端でトルク T によりねじられる。自由端のねじれ角 φ を度で求めよ。

T = 200 N·md = 30 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
5.むずかしい
d = 25 mmTB​ = 100 N·mTC​ = 500 N·mABC0.5 m1.2 m

直径 25 mm のアルミニウム製の中実軸が A で固定されている。A から 0.5 m の B にトルク 100 N·m が作用し、さらに 1.2 m 先の自由端 C に同じ向きのトルク 500 N·m が作用する。 軸の最大せん断応力 τmax を求めよ。

d = 25 mmTB = 100 N·mTC = 500 N·mAB = 0.5 mBC = 1.2 m
τmax = MPa
6.むずかしい
d = ?5 kW, 1450 rpm

黄銅製の中実軸が 1450 rpm で 5 kW を伝達する。せん断応力は 40 MPa を、ねじれ角は長さ m あたり 0.5° を超えてはならない。両方の制限を満たす最小の直径 d を求めよ。

P = 5 kWN = 1450 rpmτallow = 40 MPaθallow = 0.5°/mG = 39 GPa
d = mm

解答

  1. 1. T = 87.54 N·m
  2. 2. τmax = 30.67 MPa
  3. 3. d = 37.58 mm
  4. 4. φ = 0.9006 °
  5. 5. τmax = 195.6 MPa
  6. 6. d = 31.51 mm

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。